CN223727497U - 一种用于金属元素定量分析的样品制备装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于金属元素定量分析的样品制备装置，包括磨抛装置、试样模具与旋转工作台，所述磨抛装置包括相互连接的力度调节组件与磨抛主体，所述磨抛主体设置于所述试样模具的上方，所述试样模具放置在所述旋转工作台上；所述磨抛主体包括固定盘、定位基板与供液组件，所述定位基板设置在所述固定盘靠近所述试样模具的一侧表面，所述定位基板的表面设置有打磨砂纸与若干个喷洒口，若干个所述喷洒口沿所述打磨砂纸外周周向均匀设置，所述供液组件连通所述喷洒口，用于提供冷却液。本实用新型能够制作大尺寸片状样品，操作容易，简化了样品制备流程。

Description

一种用于金属元素定量分析的样品制备装置

技术领域

本实用新型属于金属合金检测技术领域，涉及一种用于金属元素定量分析的样品制备装置。

背景技术

目前，在工业铸造过程中，对铸锭进行金属元素定量分析检测是常规的质量控制手段，具有灵敏度高、分析速度快的优点。制备检测试样是金属元素定量分析检测过程中的重要一环，传统操作是通过锯切铸锭获得待测片材，再利用车削处理制得表面平整光滑的待测片材。但由于常常涉及使用磨抛设备，只能处理较小尺寸的试样，或需要将大片材分割成小试样后再进行抛光，导致整个制备过程过于复杂。

如CN112313494A公开了一种用于制备片状试样的装置，包括：底座，用于在其上放置片状试样，以及切割冲头，用于在所述片状试样上切割剪切裂纹或尖锐缺口。所述切割冲头包括倾斜的下端和/或中央立式沟槽，允许直接切割试样而非通过循环荷载形成裂纹，相较常规装置，片状试样的制备耗时更短。CN115165498A公开了一种含Cu抗菌不锈钢透射电镜样品的制备方法，步骤为：片状试样的切取、试样的打磨、圆片试样的制备、电解液的配制、圆片试样的电解双喷、圆片试样的清洗。双喷电解液由800～1200mL无水乙醇、60mL～80mL浓度为70.0％～72.0％的高氯酸和8～12mL的乙酸甲酯组成，成功制备了含Cu抗菌不锈钢大面积薄区透射电镜样品。

然而，现有的车床打磨加工需要大量酒精进行降温，还会产生较大的材料损耗，并且需要对片材进行切割与抛光，耗时耗力，降低了工作效率。因此，如何简化样品的制备过程，对于实现快速元素分析检测是非常重要的。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种用于金属元素定量分析的样品制备装置，操作简单，能够快速、方便地制备大尺寸样品，并确保样品具有足够的平整度，提高了制备效率。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型提供了一种用于金属元素定量分析的样品制备装置，所述的样品制备装置包括磨抛装置、试样模具与旋转工作台，所述磨抛装置包括相互连接的力度调节组件与磨抛主体，所述磨抛主体设置于所述试样模具的上方，所述试样模具放置在所述旋转工作台上；所述磨抛主体包括固定盘、定位基板与供液组件，所述定位基板设置在所述固定盘靠近所述试样模具的一侧表面，所述定位基板的表面设置有打磨砂纸与若干个喷洒口，若干个所述喷洒口沿所述打磨砂纸外周周向均匀设置，所述供液组件连通所述喷洒口，用于提供冷却液。

本实用新型利用试样模具承装待测试样，无需进行分割，可直接快速、方便地进行加工作业，以得到平整光滑的样品；利用砂纸打磨代替传统的车削过程，大大降低了材料损耗；并通过力度调节组件调整砂纸与待测试样之间的接触力度，便于去除锯切痕迹；同时采用冷却液进行散热，将样品表面污渍冲掉，有利于提高制得样品的外观质量。

作为本实用新型一个优选技术方案，所述力度调节组件包括固定基座与调节杆，所述调节杆的一端传动连接所述固定基座，另一端固定连接所述固定盘；所述固定基座靠近所述固定盘的一侧表面开设有至少两个限位槽；所述旋转工作台上设置有至少两个保护挡板，所述保护挡板与所述限位槽一一对应，所述限位槽用于卡接所述保护挡板。

本实用新型利用限位槽卡接保护挡板，实现固定基座与旋转工作台的相对固定，避免固定盘发生相对转动，影响磨抛效果，保证了磨抛作业的稳定性。

作为本实用新型一个优选技术方案，所述调节杆包括螺杆，所述螺杆贯穿所述固定基座，并螺纹连接所述固定基座的中心。

作为本实用新型一个优选技术方案，所述旋转工作台还包括调控主机与承载基座，所述承载基座上设置有转子，所述调控主机用于驱动所述转子转动，所述试样模具放置在所述转子的表面。

本实用新型在使用过程中，所述固定盘保持不动，通过转子带动试样模具转动，进而使得试样模具内的待测试样进行转动，并与固定盘上的打磨砂纸进行摩擦，达到磨抛效果。

作为本实用新型一个优选技术方案，至少两个保护挡板沿所述承载基座外周周向均匀设置，所述保护挡板的高度大于所述承载基座的高度，所述保护挡板靠近所述承载基座的一侧表面设置有滑轨槽；所述固定盘的外周壁设置有至少两个限位滑块，所述限位滑块与所述保护挡板一一对应，所述限位滑块还滑动连接所述滑轨槽。

本实用新型通过限位滑块与滑轨槽的相互作用，防止固定盘发生相对移动，进一步提升了磨抛作业的稳定性。

作为本实用新型一个优选技术方案，所述承载基座的表面还开设有排污口；所述调控主机内设置有排污管道，所述排污管道连接所述排污口。

本实用新型将使用后的冷却液由排污管道排出，不仅保证了散热效果，还避免了冷却液溢出，造成设备损坏的问题。

作为本实用新型一个优选技术方案，所述试样模具设置有若干个紧固组件。

作为本实用新型一个优选技术方案，所述紧固组件包括固定螺丝。

本实用新型利用固定螺丝对待测试样进行有效固定，避免待测样品在转动过程中由试样模具内脱落。

作为本实用新型一个优选技术方案，所述试样模具的横截面呈圆形或矩形。

作为本实用新型一个优选技术方案，所述供液组件包括冷却导管，所述冷却导管贯穿所述固定盘，并分别连通若干个所述喷洒口。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供了一种用于金属元素定量分析的样品制备装置，结构简单，易操作，简化了大尺寸样品的制备流程，提高了工作效率，且显著减少材料浪费，提升材料利用率，还降低了制作成本。

附图说明

图1为本实用新型实施例1提供的用于金属元素定量分析的样品制备装置的结构示意图。

图2为本实用新型实施例1提供的固定盘的结构示意图。

图3为本实用新型实施例1提供的承载基座的结构示意图。

其中，1-试样模具；2-固定螺丝；3-待测试样；4-固定盘；6-定位基板；7-打磨砂纸；8-喷洒口；9-冷却导管；10-限位滑块；11-固定基座；12-螺杆；13-限位槽；14-调控主机；15-承载基座；16-转子；17-保护挡板；18-滑轨槽；19-排污口；20-排污管道。

具体实施方式

需要理解的是，在本实用新型的描述中，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”、“若干”的含义是两个或两个以上。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

在一个具体实施方式中，本实用新型提供了一种用于金属元素定量分析的样品制备装置，包括磨抛装置、试样模具与旋转工作台。所述磨抛装置包括相互连接的力度调节组件与磨抛主体，所述力度调节组件用于调节所述磨抛主体的高度，进而实现对磨抛力度的调整。所述磨抛主体设置于所述试样模具的上方，所述试样模具用于承装待测试样，所述试样模具放置在所述旋转工作台上，所述旋转工作台用于驱动带有待测试样的试样模具进行旋转。所述磨抛主体包括固定盘、定位基板与供液组件，所述定位基板设置在所述固定盘靠近所述试样模具的一侧表面，所述定位基板的表面设置有打磨砂纸与若干个喷洒口，所述打磨砂纸用于磨抛试样模具内的待测试样，若干个所述喷洒口沿所述打磨砂纸外周周向均匀设置，所述供液组件连通所述喷洒口，用于提供冷却液，以对待测试样进行降温，降低打磨砂纸与待测试样之间的摩擦力，并将其表面的污渍冲掉。

本实用新型对于打磨砂纸的类型不作具体限定，可以采用本领域所熟知的金刚石砂纸，并根据实际情况，调整打磨砂纸的目数，例如200目、400目、600目、800目或1000目等。另外，所述打磨砂纸可以采用本领域常用的粘接或卡接的方式固定在所述定位基板上。

在一些实施方式中，所述力度调节组件包括固定基座与调节杆，所述调节杆的一端传动连接所述固定基座，另一端固定连接所述固定盘，实现对打磨砂纸与待测试样之间力度的调控，便于去除锯切痕迹。具体的，所述调节杆包括螺杆，所述螺杆贯穿所述固定基座，并螺纹连接所述固定基座的中心，用于对固定盘与待测试样的间距进行调整。所述固定基座靠近所述固定盘的一侧表面开设有至少两个限位槽，所述旋转工作台上设置有至少两个保护挡板，所述保护挡板与所述限位槽一一对应，所述限位槽用于卡接所述保护挡板，实现固定基座与旋转工作台的锁紧。

在一些实施方式中，所述旋转工作台还包括调控主机与承载基座，所述承载基座上设置有转子，所述调控主机用于驱动所述转子转动，所述试样模具放置在所述转子的表面。所述调控主机还用于调整所述转子的转速，将其转速控制在600～700r/min，以制备具有光滑且平整外观的样品。需要说明的是，所述调控主机必然包括实现工艺完整的必要连接线、转轴、电机、紧固件、开关按钮、转速控制台与调节按钮等，本领域技术人员可以基于工艺流程和设备结构选型可以自行增设布局，本实用新型对此不做特殊要求和具体限定。

在一些实施方式中，所述旋转工作台上设置的至少两个保护挡板沿所述承载基座外周周向均匀设置，所述保护挡板的高度大于所述承载基座的高度，所述保护挡板靠近所述承载基座的一侧表面设置有滑轨槽，所述固定盘的外周壁设置有至少两个限位滑块，所述限位滑块与所述保护挡板一一对应，所述限位滑块还滑动连接所述滑轨槽。本实用新型通过所述固定基座上的限位槽与所述承载基座外周的保护挡板的卡接作用，进行初次限位，再通过所述固定盘上的限位滑块与保护挡板上的滑轨槽的相互作用，进行二次限位，使得固定盘只能够沿滑轨槽轴向移动，避免所述固定盘随着试样模具的旋转发生周向转动，保证磨抛作业的稳定性。

进一步的，所述承载基座的表面还开设有排污口，所述调控主机内设置有排污管道，所述排污管道连接所述排污口。为提高磨抛效果，本实用新型在应用过程中，需根据实际情况调整供液组件的冷却液供应流量，并不断地向打磨砂纸与待测试样之间注入冷却液进行降温，同时将使用后的冷却液由排污口排入至所述排污管道内，避免冷却液过多或溢出。另外，为了提升冷却液的利用率，可对排污管道内的冷却液进行后处理，以滤除冷却液内的杂质，并降温，在达到要求后回用。

在一些实施方式中，所述试样模具设置有若干个紧固组件，用于固定待测试样，避免发生脱落。具体的，所述紧固组件包括固定螺丝。本实用新型采用的试样模具适应性强，对于待测试样的尺寸与形状不作要求，可以实现对大尺寸试样进行快速、方便的加工。所述试样模具的横截面呈圆形或矩形。所述待测试样的形状可以为片状或块状，无需提前对试样进行切割或车削，大大简化了前处理操作。

具体的，为了将待测试样表面的冷却液顺利排入至排放口，所述试样模具的底部表面开设有通孔，或所述试样模具采用上下贯通的结构，本领域技术人员可根据实际需要进行调整。本实用新型对试样模具的材质不作具体限定，可以采用本领域技术人员常用的不锈钢、铝合金或铜合金等等。

在一些实施方式中，所述供液组件包括冷却导管，所述冷却导管贯穿所述固定盘，并分别连通若干个所述喷洒口，用于向若干个喷洒口喷飞冷却液。具体的，所述冷却液可以采用本领域技术人员常用的酒精和/或水，一方面，起到散热降温作用，另一方面，还起到冲洗待测样品表面污渍的作用。需要说明的是，所述供液组件还必然包括用于实现工艺完整的必要连接管路、开关控制阀、通用泵设备，以及冷却液储存容器等，本实用新型对此不作特殊限定，本领域的技术人员需根据实际生产需要合理调整、增设或删减。

进一步地，为了提高冷却液的利用率，所述供液组件还可以连接旋转工作台的排污管道，以对使用后的冷却液进行循环回用。所述供液组件与排污管道之间还设置有本领域常用的过滤组件与换热组件，所述用于滤除冷却液内的杂质，所述换热组件用于对冷却液进行降温。

实施例1

本实施例提供了一种用于金属元素定量分析的样品制备装置，如图1所示，包括磨抛装置、试样模具1与旋转工作台。磨抛装置包括相互连接的力度调节组件与磨抛主体。磨抛主体设置于试样模具1的上方，试样模具1放置在旋转工作台上，试样模具1的横截面呈圆形，用于承装待测试样3。试样模具1上设置有两个固定螺丝2，用于由待测试样3的相对两侧进行固定。如图2所示，磨抛主体包括固定盘4、定位基板6与供液组件，定位基板6设置在固定盘4靠近试样模具1的一侧表面，定位基板6的表面设置有打磨砂纸7与多个喷洒口8，多个喷洒口8沿打磨砂纸7外周周向均匀设置。供液组件包括冷却导管9，冷却导管9贯穿固定盘4，并分别连通多个喷洒口8，用于提供酒精。固定盘4的外周壁还设置有呈两两对称的四个限位滑块10。力度调节组件包括固定基座11与螺杆12，且螺杆12的一端贯穿固定基座11，并螺纹连接固定基座11的中心，另一端固定连接固定盘4。固定基座11靠近固定盘4的一侧表面开设有两两对称设置的四个限位槽13。旋转工作台还包括调控主机14与承载基座15，如图3所示，承载基座15上设置有转子16，调控主机14用于驱动转子16转动，试样模具1放置在转子16的表面。沿承载基座15外周周向设置有四个保护挡板17，且保护挡板17的高度大于承载基座15的高度。保护挡板17与固定基座11上的限位槽13一一对应，其顶部可以卡接限位槽13。保护挡板17靠近承载基座15的一侧表面设置有滑轨槽18，限位滑块10还滑动连接滑轨槽18。承载基座15的表面还开设有排污口19，调控主机14内设置有排污管道20，排污管道20连接排污口19。

本实施例的使用过程包括：将待测铸锭放入试样模具1内，并利用固定螺丝2进行固定；将装有待测铸锭的试样模具1放置在承载基座15上的转子16上；将固定基座11的限位槽13卡接至保护挡板17上，进行固定基座11与承载基座15的锁紧；利用螺杆12调节固定盘4的高度，使打磨砂纸7接触待测铸锭；开启调控主机14，驱动转子16旋转，以带动试样模具1转动，打磨砂纸7与待测铸锭相互摩擦打磨；同时，利用供液组件向固定盘4的喷洒口8注入酒精，以对待测铸锭降温，降低打磨砂纸7与待测铸锭之间的摩擦力，并将待测铸锭表面的污渍冲掉；带有污渍的酒精由排放口进入到排污管道20后排出制备装置。

申请人声明，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本实用新型的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种用于金属元素定量分析的样品制备装置，其特征在于，所述的样品制备装置包括磨抛装置、试样模具与旋转工作台，所述磨抛装置包括相互连接的力度调节组件与磨抛主体，所述磨抛主体设置于所述试样模具的上方，所述试样模具放置在所述旋转工作台上；

所述磨抛主体包括固定盘、定位基板与供液组件，所述定位基板设置在所述固定盘靠近所述试样模具的一侧表面，所述定位基板的表面设置有打磨砂纸与若干个喷洒口，若干个所述喷洒口沿所述打磨砂纸外周周向均匀设置，所述供液组件连通所述喷洒口，用于提供冷却液。

2.根据权利要求1所述的用于金属元素定量分析的样品制备装置，其特征在于，所述力度调节组件包括固定基座与调节杆，所述调节杆的一端传动连接所述固定基座，另一端固定连接所述固定盘；

所述固定基座靠近所述固定盘的一侧表面开设有至少两个限位槽；

所述旋转工作台上设置有至少两个保护挡板，所述保护挡板与所述限位槽一一对应，所述限位槽用于卡接所述保护挡板。

3.根据权利要求2所述的用于金属元素定量分析的样品制备装置，其特征在于，所述调节杆包括螺杆，所述螺杆贯穿所述固定基座，并螺纹连接所述固定基座的中心。

4.根据权利要求2所述的用于金属元素定量分析的样品制备装置，其特征在于，所述旋转工作台还包括调控主机与承载基座，所述承载基座上设置有转子，所述调控主机用于驱动所述转子转动，所述试样模具放置在所述转子的表面。

5.根据权利要求4所述的用于金属元素定量分析的样品制备装置，其特征在于，至少两个保护挡板沿所述承载基座外周周向均匀设置，所述保护挡板的高度大于所述承载基座的高度，所述保护挡板靠近所述承载基座的一侧表面设置有滑轨槽；

所述固定盘的外周壁设置有至少两个限位滑块，所述限位滑块与所述保护挡板一一对应，所述限位滑块还滑动连接所述滑轨槽。

6.根据权利要求4所述的用于金属元素定量分析的样品制备装置，其特征在于，所述承载基座的表面还开设有排污口；

所述调控主机内设置有排污管道，所述排污管道连接所述排污口。

7.根据权利要求1所述的用于金属元素定量分析的样品制备装置，其特征在于，所述试样模具设置有若干个紧固组件。

8.根据权利要求7所述的用于金属元素定量分析的样品制备装置，其特征在于，所述紧固组件包括固定螺丝。

9.根据权利要求1所述的用于金属元素定量分析的样品制备装置，其特征在于，所述试样模具的横截面呈圆形或矩形。

10.根据权利要求1所述的用于金属元素定量分析的样品制备装置，其特征在于，所述供液组件包括冷却导管，所述冷却导管贯穿所述固定盘，并分别连通若干个所述喷洒口。